殷 鵬，張建華，華 萍，陸 雋，李 霞，孔繁璠

（1.江蘇省水資源服務(wù)中心，江蘇南京 210029；2.江蘇省水利廳，江蘇南京 210029；3.江蘇省水文水資源勘測局，江蘇南京 210029；4.江蘇省水利科學(xué)研究院，江蘇南京 210017）

實現(xiàn)太湖安全度夏“兩個確保（確保飲用水安全、確保不發(fā)生大面積湖泛）”目標是太湖水環(huán)境綜合治理必須堅守的底線［1］。由于外源入湖負荷長期超環(huán)境容量，加之近幾年暖冬等氣象條件，“十三五”期間，太湖藍藻生物量有明顯的上升趨勢，給太湖安全度夏應(yīng)急防控帶來了極大的壓力與挑戰(zhàn)［2-3］。2021年，在不利的氣象條件下，太湖藍藻生物量、小范圍水質(zhì)異常（小面積湖泛）明顯下降，太湖第14年順利實現(xiàn)了“兩個確保”目標。本文擬系統(tǒng)分析2021年度太湖安全度夏期間有關(guān)自然、人為因素對太湖藍藻水華、湖泛的影響，總結(jié)經(jīng)驗，為今后更高水平實現(xiàn)太湖安全度夏提供技術(shù)支撐與參考。

1 太湖安全度夏主要指標

根據(jù)江蘇省政府《太湖藍藻暴發(fā)應(yīng)急預(yù)案》，每年的3-10月為太湖安全度夏期，由于冬季（1—2月）太湖藍藻藻情也會對安全度夏期有明顯的影響，為此，本研究統(tǒng)計了“十三五”以來，太湖歷年1—10月水質(zhì)藻情。

1.1 藍藻生物量

Chl-a質(zhì)量濃度和藍藻水華衛(wèi)星影像面積是2項表征太湖藍藻生物量的主要指標。根據(jù)太湖流域管理局和江蘇省氣象臺數(shù)據(jù)2016年以來歷年1—10月統(tǒng)計數(shù)據(jù)（圖1），Chl-a質(zhì)量濃度和藍藻水華衛(wèi)星影像累計面積也有很好的正相關(guān)性。2021年1—10月藍藻生物量明顯處于2016年以來的低點，其中藍藻水華累計面積為17 734 km2，是近5年的最低值，較“十三五”期間年均值降低30.8%，Chl-a質(zhì)量濃度為0.033 mg/L，是近6年的最低值，較“十三五”期間年均值降低26.7%。

圖1 2016年以來歷年1—10月太湖藍藻生物量

1.2 小范圍水質(zhì)異常

2008年以來，太湖未發(fā)生大面積湖泛，但是在西北部近岸湖區(qū)會發(fā)生小范圍水質(zhì)異常情況。根據(jù)江蘇省水文局湖泛巡查數(shù)據(jù)（表1）。2021年太湖累計發(fā)生小范圍水質(zhì)異常4次，為近6年最低值，較“十三五”期間年均值下降47.9%；小范圍水質(zhì)異常最大面積3 km2，為近5年最低值，較“十三五”期間年均值下降32.4%；發(fā)生時段僅出現(xiàn)在6月，5月和7月均未發(fā)生，為近6年小范圍水質(zhì)異常最短時間。

表1 2016年以來歷年小范圍水質(zhì)異常情況

1.3 湖體水質(zhì)

根據(jù)太湖流域管理局監(jiān)測數(shù)據(jù)，2021年1—10月，太湖湖體TP平均質(zhì)量濃度為0.071 mg/L，較2020年同期下降10.7%,較“十三五”同期均值下降12.6%（圖2）；TN平均質(zhì)量濃度為1.24 mg/L，較2020年同期下降20.7%，較“十三五”同期均值下降25.9%。

圖2 太湖TP質(zhì)量濃度變化趨勢

2 主要影響因素分析

2.1 氣象條件

江蘇太湖流域人口密度達1 200人/km2，是全國的8.4倍、全省的1.6倍，根據(jù)江蘇省生態(tài)環(huán)境部門統(tǒng)計，江蘇省太湖流域TP、TN單位國土面積排放強度是全國的5倍和7倍，入湖負荷長期超環(huán)境容量的現(xiàn)狀短期內(nèi)難以根本轉(zhuǎn)變，太湖藍藻總體仍呈早發(fā)、多發(fā)、頻發(fā)態(tài)勢。在這種條件下，氣象條件是藍藻生長的最重要因素，一旦氣象、水文條件適宜，就可能大面積藍藻暴發(fā)。

根據(jù)江蘇省氣象部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年1—2月，太湖地區(qū)平均氣溫7.2℃，比多年平均氣溫高2.8℃，為2007年以來最高氣溫，降水量81.1 mm，比多年平均減少39.8 mm，日照實數(shù)302.8 h，比多年平均偏多62.1 h。2021年1—2月太湖地區(qū)氣溫偏高、日照偏多、降雨偏少，各氣象條件均有利于藍藻越冬。從應(yīng)急度夏期的情況來看，2021年1—10月，太湖地區(qū)平均氣溫19.3℃，同比提高0.2℃，降水量1 249 mm，同比減少171 mm，日照時數(shù)1 550 h，同比增加114 h，同樣有利于藍藻生長。

2.2 望虞河引江濟太

根據(jù)引江濟太運行數(shù)據(jù)，2021年望亭立交累計運行105 d，累計入湖水量7.20億m3，其中運行天數(shù)比2020年增加228%，入湖水量比2020年提高205%，為2016年以來最大入湖年份，入湖水量較“十三五”期間年均值高84.1%。

長江水質(zhì)優(yōu)良，引江濟太是太湖目前唯一一條水質(zhì)、水量均能得到保障的清水補給通道，也只應(yīng)對太湖北部湖灣水體流動性不足、遏制藍藻水華生長和積聚的重要措施。2011年國家防汛抗旱總指揮部印發(fā)的《太湖流域洪水與水量調(diào)度方案》，從流域防洪安全的角度出發(fā)，對汛前以及汛期引江入湖提出了較為嚴格的限制，為統(tǒng)籌應(yīng)對太湖水安全、水生態(tài)、水環(huán)境等問題，江蘇省政府2020年底專門建立引江濟太聯(lián)席會議制度，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安全度夏和安全度汛的矛盾，向流域機構(gòu)提出引江濟太訴求，得到了水利部及流域機構(gòu)的認可。2021年1—5月，共實施3次引江濟太，累計引水84 d，時長占到該時段的55.6%，同樣為2016年以來新高。這段時間包括藍藻越冬和藍藻加速生長的2個關(guān)鍵時期。這段時期，通過加長引江入湖的時間，有效地促進了北部湖灣的水體流動，遏制了藍藻的生長。

由于藍藻的泵吸效應(yīng)，可以釋放太湖底泥中磷元素，造成湖體TP質(zhì)量濃度升高［4］，引江濟太可以遏制藍藻生長，也有利于控制湖體TP質(zhì)量濃度。如圖2所示，“十三五”期間1—8月，隨著藍藻生物量的增加，太湖湖體TP質(zhì)量濃度隨之增加，由于2021年度1—6月持續(xù)開展的3次引江濟太清水入湖，控制了湖體藍藻生物量，2—6月湖體TP質(zhì)量濃度不升反降。

2.3 新溝河、新孟河工程調(diào)度

新溝河、新孟河延伸拓浚工程相繼通水投運，其中2021年臺風(fēng)“煙花”期間，新孟河外排洪水5 500萬m3，新溝河全年排水13.8億m3，2項工程全年累計排水14.3億m3。太湖西北部地區(qū)，是太湖流域污染負荷、入湖水質(zhì)壓力最大的地區(qū)，受近10年來太湖地區(qū)降水量增加的影響，太湖入湖水量及污染負荷有增加的趨勢。通過新溝河、新孟河排水調(diào)度，有效減少了入太湖水質(zhì)難以達標的區(qū)域澇水，減輕了入太湖污染負荷壓力，有利于維持太湖湖體優(yōu)良水質(zhì)，進而有利于遏制太湖藍藻生長［5］。

2.4 藍藻打撈

太湖藍藻打撈是防止藍藻在近岸堆積發(fā)臭、引發(fā)湖泛災(zāi)害的重要措施。2021年全湖累計打撈藍藻213萬t，其中無錫市區(qū)107萬t、宜興市73萬t，常州市武進區(qū)21萬t、蘇州市12萬t。在2021年度藍藻水華面積和湖體藍藻生物量均有所降低的情況下，2021年度藍藻打撈量比2020年提高5%，較“十三五”期間年均值提高8.8%。藍藻打撈也直接削減了湖體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，相當(dāng)于減少湖體內(nèi)的1 000 t氮、200 t磷。

藍藻打撈量的提升主要有2個方面原因，一是環(huán)湖各地打撈能力的不斷提升，從源頭打撈，到中端藻水分離，再到末端藻泥資源化利用及無害化處置，能力均有不同程度的提升［6］。特別是作為藍藻打撈處置能力較為薄弱的宜興市，通過提升藻水處置分離能力，2021年藍藻打撈量同比提升了26.7%。另一方面重要原因是藍藻打撈處置監(jiān)管力度的加強，江蘇省水利廳派出督查組，在藍藻打撈高峰期，實施不間斷的駐點督查，大力強化了地方藍藻打撈責(zé)任的落實。

2.5 生態(tài)清淤

生態(tài)清淤是削減太湖底泥內(nèi)源污染、降低湖泛風(fēng)險最直接的措施，2020—2021年，全湖累計完成太湖應(yīng)急生態(tài)清淤工程159萬m3，其中貢湖灣北部近岸水域109萬m3，竺山湖及太湖西沿岸近岸水域33萬m3，實施區(qū)域主要位于湖泛易發(fā)區(qū)。從工程效果來看，應(yīng)急清淤工程發(fā)揮了顯著的效益，清淤實施后，貢湖灣未發(fā)生小范圍水質(zhì)異常（小范圍湖泛），竺山湖太湖西沿岸近岸水域小范圍水質(zhì)異常的發(fā)生范圍和頻次也大幅降低。

2.6 湖西區(qū)沿江引水

長江水質(zhì)優(yōu)良，引江調(diào)水不僅是彌補本地水資源不足、保障枯水期河道生態(tài)基流的重要途徑，也是改善河網(wǎng)及湖體水體流動性、增加區(qū)域水環(huán)境容量的重要措施［7-8］。據(jù)初步統(tǒng)計，2021年湖西區(qū)沿江口門共計引水37.2億m3，比2020年多5.1%，比“十三五”年均值多24.2%，但是2021年太湖水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)，并沒有引起太湖TP質(zhì)量濃度增加，說明沿江引水量增加并不是太湖TP反彈的主要因素。

3 結(jié)論與建議

2021年安全度夏期間，太湖水質(zhì)明顯改善、藍藻生物量降低、小范圍水質(zhì)異常時間明顯減少。2021年1—10月，太湖藍藻水華累計面積為17 734 km2，Chl-a質(zhì)量濃度為0.033 mg/L，小范圍水質(zhì)異常發(fā)生頻次為4次，湖體TP平均質(zhì)量濃度0.071 mg/L，TN平均質(zhì)量濃度為1.24 mg/L，分別較“十三五”期間同期均值下降30.8%、26.7%、32.4%、12.6%和25.9%。

2021年1—10月，太湖地區(qū)平均氣溫19.3℃，同比提高0.2℃，降水量1 249 mm，同比減少171 mm，日照時數(shù)1 550 h，同比增加114 h，主要氣象條件均有利于太湖藍藻生長。

2021年望亭立交累計運行105 d，引江濟太累計入湖水量7.20億m3，同比大幅提高228%、205%。引江濟太工程明顯改善了北部湖灣的水體流動性，有利于降低藍藻生物量，并降低湖泛風(fēng)險。

新溝河、新孟河2021年全年外排澇水14.3億m3，有利降低入湖污染負荷，有利于維持太湖湖體優(yōu)良水質(zhì)。湖西地區(qū)沿江引水量增加并不是太湖TP反彈的主要因素。

2021年全年太湖累計打撈藍藻213萬t，同比提高5%，湖泛易發(fā)區(qū)累計完成生態(tài)清淤159萬m3。藍藻打撈和生態(tài)清淤削減了太湖內(nèi)源污染，對降低湖泛風(fēng)險發(fā)揮了重要作用。

目前，太湖入湖污染負荷長期超環(huán)境容量的現(xiàn)狀短期內(nèi)難以根本轉(zhuǎn)變，在“十四五”期間，仍需繼續(xù)強化藍藻打撈、生態(tài)清淤、骨干引排工程調(diào)度等應(yīng)急度夏水利關(guān)鍵措施，以高質(zhì)量實現(xiàn)“兩個確?！蹦繕?。